Tour pelos lúpulos com HVG &

AGRÁRIA

Carlos Ruiz

Wolnzach, Junho 2015

Conteúdo

• Lúpulos na cerveja e como resultado o

lema e visão da HVG

• Variedades principais de lúpulos na

Alemanha

• Produtos de lúpulo da HVG e cadeia de

qualidade dos lúpulos até os produtos de

lúpulo

2

Lúpulos na Cerveja

• 3 importantes grupos de substâncias

– Substâncias amargas

– Componentes de Aroma

– Polifenóis

3

Citações do Hop Book

– „Em um extremo, lúpulos são simplesmente utilizados para

adicionar amargor, no outro, variedades de lúpulos são

utilizadas de diversas maneiras para transmitir sensação na

boca e aroma para a cerveja.“

– „Mesmo utilizando a mesma tecnologia, os resultados

sensoriais obtidos por diferentes grupos não serão identicos.“

– „Os autores perceberam que não há regra clara e simples que

pertence ao processo de colocar lúpulo na cerveja.

Dependendo da técnica de lupulagem, a quantidade de lúpulo

restante na cerveja vai de apenas alguns mg de iso-alfa-ácidos

por litro a em torno de 100mg por litro de diversas

substâncias de amargor e polifenóis com mais de 100 µg por

litro de compostos aromáticos.“

4

5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

IAS nIAS AS PP Others

iso-extract 300g/hl aroma hops(mg/l)

IAS = Iso- α-ácidos

nIAS = não-iso-α-acids substâncias

amargas

AS = Substâncias de aroma

PP = Polifenóis

Others = Glicosídeos, proteínas…

Duas cervejas comerciais (aprox. 20 Bitter Units)

Nosso Lema

„Não existe composto de lúpulo conhecido que

tenha uma influência negativa na qualidade da

cerveja, excluindo contaminantes ambientais,

como pesticidas, nitratos e metais.

Consequentemente não seria necessário

eliminar qualquer composto do lúpulo no

respeito da qualidade da cerveja, de um ponto

de vista sensorial.“

6

Lúpulos podem….

Gerar amargor através de iso-alfa-ácidos (IAA)

Definir a qualidade do amargor através de não-iso-α-ácidos-

substâncias amargas(nIAA)

Criar uma diversidade de impressões aromáticas através dos

componentes de aroma

Criar sabor: palatabilidade, sensação na boca, drinkability e

harmonia através de substâncias solúveis em água, como

polifenóis, glicosídeos

Melhorar espuma

Melhorar estabilidade de sabor

7

Lúpulos na cerveja

Revisão dos Efeitos Sensoriais dos

Componentes de Amargor

• Acompanhando (NIAA) substâncias amargas mostram um amargor prazeroso; β:α é um indicador interessante

• Substâncias amargas polifenólicas (resinas duras, outras) mostram um amargor muito prazeroso

• Baixa taxa de cohumulona é positiva para a qualidade do amargor, espuma e estabilidade de sabor

• α-ácidos são positivos para a espuma e estabilidade de sabor

Estes efeitos se tornam mais evidentes pela dosagem de lúpulos aromáticos em adições tardias de lúpulo

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Lúpulo aromático na Cerveja

Estimativa do mercado cervejeiro atual

– Não desejado: mais de 60%

– Desejo indireto: 20-30% ( esta taxa aumenta; procura

por sensações de sabores

inovadores dos lúpulos)

– Diretamente desejado: menos de 10%( esta taxa

aumenta; cena da cerveja

artesanal)

9

Diferenciação de Lúpulo Aromático na

Cerveja

„Lúpulo de sabor na caldeira“: início da fervura (BB), algumas

vezes perceptível

„Lúpulo aromático tardio“: fim de fervura(EB) ou whirpool

(WP); objetivo é uma nota de

lúpulo perceptível(„Hopfenblume“)

„Dry hop aroma“: Dry-hopping na cerveja gelada,

aroma de lúpulo é ligado a variedades

específicas

10

Descrição dos lúpulos aromáticos

Existem diferentes propostas, f.i.

• Roda aromática, muitos exemplos

• Descrições de acordo com propriedades como floral, frutada, cítrica, picante, herbal, amadeirada…

• Descrições de acordo com comparações como:

Maçã, Laranja, Grapefruit, Baunilha, Melão, Limão, Mandarina, Abacaxi, Maracujá…

Nenhum entendimento uniforme de diferentes painéis

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O que são Polifenóis (PP)?

• Metabólitos Secundários como amargor e componentes

aromáticos

• ~ 5000 conhecidos no mundo das plantas, muitos deles tem

uma reputação positiva (benefícios de saúde) como

antioxidantes…

12

Polifenóis do Lúpulo e Sabor da Cerveja Preconceito:

- „PP são responsáveis pelo amargor de taninos“

>50 anos atrás:

- Lúpulos armazenados com ar resultavam em PP oxidado e

isomerizado

- Fervuras mais longas (>120 min.) com contato com

oxigênio

Hoje:

- Lúpulos armazenados em depósitos frios

- Lúpulos e pellets são empacotados inertes

- Fervura < 60 min sem ar/oxigênio

- PP são dosadosna forma fresca na cerveja

Influência positiva no sabor

13

Palatabilidade

14

Principais Parâmetros variáveis para Lupulagem

• Variedades de lúpulos (n > 100)

• Condições de cultivo

– País, região

– Época de colheita (cor, max α, max óleo?)

• Manuseio dos cones (temperatura, densidade, oxigênio)

• Produtos do lúpulo

• Lúpulos inteiros (acondicionamento inerte!)

• Pellets / Extrato

• Produtos „Avançados“ (Iso, Aroma)

• Critério e quantidade de dosagem (peso, α, óleo, Linalool,

PP, outros)

• Hora da lupulagem (BB, MB, EB, WP, Dry Hopping…)

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Conclusões Sobre as Variedades de Lúpulos

• Quanto mais tardia a dosagem, menos alternativas sobre a seleção de possíveis variedades de lúpulo

• Pense em alternativas ou utilize um blend de 2 ou mais variedades. A proporção pode variar de acordo com os resultados da safra.

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tempo

Início da fervura

Meio da fervura

Fim de fervura /WP

Dry hopping

núm

ero

Nossa Visão

„Faça uso dos lúpulos na sua forma natural“

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Variedades de Lúpulos

Grupos oficiais: aroma & amargor

Definição de variedades de amargor e aroma

Nenhuma definição clara de acordo com a

composição química

Mais orientada para a aplicação; lúpulos de amargor

trazem o amargor da cerveja; lúpulos de aroma

completam outros propósitos

Expectativas: lúpulos de amargor > 10% α, aroma

forte; lúpulos de aroma < 10% α, aroma suave, alto

conteúdo de polifenóis

18

Outros grupos (não-oficiais)

• Propósito duplo (f.i. Chinook, Centennial)

• Lúpulos Nobres (aroma) = land races (f.i.

Tettnang, Spalt, Hersbruck, Hallertau

Mittelfrueh, Saaz)

• Lúpulos com sabores especiais = Lúpulos de

sabor = lúpulos com sabores únicos

geralmente utilizados para dry hopping

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Caracterização das variedades de lúpulo

• Características agronomicas: rendimento,

resistência a doenças…

• Compostos químicos (exemplos): α-acidos, β:α,

cohumulone-proporção, polifenóis, polifenóis:α,

Óleo total, Óleo total:α, linalool, linalool:α

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Lúpulos Alemães Aromáticos Nobres

21

Dimension Spalt Tettnang Hall. Mfr. Hersbruck Average

α-acids %w/w 4.1 4.1 4.1 3.1 3.9

β:α 1.3 1.3 1.3 2.4 1.6

Cohumulone %rel. 24 24 21 20 22

Polyphenols %w/w 5.3 5.3 4.6 4.4 4.9

Polyphenols:α 1.3 1.3 1.1 1.4 1.3

Total oil ml/100g 0.60 0.60 0.85 0.75 0.70

Total oil:α ml/g 0.15 0.15 0.21 0.24 0.19

Linalool mg/100g 4 4 6 5 4.8

Linalool:α mg/g 1.0 1.0 1.5 1.6 1.3

Lúpulos Aromáticos Alemães plantados

em Huell

22

Dim. Perle Tradition Select Saphir Opal Smaragd Averg.

α-acids %w/w 7.4 6.2 5.1 4.1 7.9 5.9 6.1

β:α 0.7 0.8 1.0 1.9 0.8 0.9 1.0

Cohumulone %rel. 30 26 23 15 15 15 21

Polyphenols %w/w 4.1 4.3 4.9 4.5 3.7 4.5 4.3

Polyphenols:α 0.6 0.7 1.0 1.1 0.5 0.8 0.8

Total oil ml/100g 1.30 0.70 0.70 1.10 0.95 0.90 0.94

Total oil:α ml/g 0.18 0.11 0.14 0.27 0.12 0.16 0.16

Linalool mg/100g 4 7 8 10 11 10 8.3

Linalool:α mg/g 0.5 1.1 1.6 2.4 1.4 1.7 1.3

Lúpulos Alemães de Amargor

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Dimension North. Brew. Magnum Taurus Herkules Average

α-acids %w/w 9.2 13.9 15.9 15.9 13.7

β:α 0.6 0.5 0.3 0.3 0.43

Cohumulone %rel. 27 27 23 36 28

Polyphenols %w/w 3.9 2.6 3.1 3.5 3.3

Polyphenols:α 0.4 0.2 0.2 0.2 0.25

Total oil ml/100g 1.5 2.4 2.0 1.8 1.9

Total oil:α ml/g 0.16 0.17 0.13 0.11 0.14

Linalool mg/100g 4 8 19 8 10

Linalool:α mg/g 0.4 0.6 1.2 0.5 0.7

Médias

24

Dimension Noble Aroma Aroma Bitter

α-acids %w/w 3.9 6.1 13.7

β:α 1.6 1.0 0.43

Cohumulone %rel. 22 21 28

Polyphenols %w/w 4.9 4.3 3.3

Polyphenols:α 1.3 0.8 0.25

Total oil ml/100g 0.70 0.94 1.9

Total oil:α ml/g 0.19 0.16 0.14

Linalool mg/100g 4.8 8.3 10

Linalool:α mg/g 1.3 1.3 0.7

Lúpulos Alemães Especiais de Sabor

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Dimension H. Cascade Blanc Melon Mandarina Polaris

α-acids %w/w 5.9 9.7 7.2 8.4 19.7

β:α 1.0 0.5 1.2 0.6 0.3

Cohumulone %rel. 31 24 29 33 24

Polyphenols %w/w 3.2 5.7 4.5 4.1 3.5

Polyphenols:α 0.6 0.6 0.6 0.5 0.2

Total oil ml/100g 1.2 1.3 1.6 1.2 3.9

Total oil:α ml/g 0.20 0.13 0.22 0.14 0.20

Linalool mg/100g 6 6 5 7 9

Linalool:α mg/g 1.1 0.6 0.7 0.8 0.5

Substâncias de Aroma selecionadas mg/100g

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Hall. Mfr. Saphir H.

Cascade

Melon Mandarin

a

Blanc Polaris

Myrcene 173 428 720 771 833 914 2,248

β-

Caryophyllene

76 48 48 25 46 52 278

Humulene 273 113 134 25 143 145 739

α- + β-Selinene 10 25 14 193 113 218 27

Linalool 6 9 6 5 7 6 9

Geraniol 1 1 7 8 14 2 4

Geranylacetate 0 0 15 1 1 8 17

Sum of 9 Esters 11 13 36 106 87 89 359

Regime de dosagem (rendimento em %rel.)

27

α-acids Polyphenols Esters/Alc. Terpenes

Begin of boil 40-50 50-60 0 0

Middle of boil 15-25 50 5 0

End of boil 10 50 30-50 <2

Whirpool 5-10 40-50 40-60 <2

Dry hopping 5 up to 50 up to 100 up to 5

• BB Lúpulo de amargor Bitterness

• MB Lúpulo de aroma Palatefullness

• EB/WP Lúpulo de aroma Palatefullness + flavor

• Dry Aroma/amargor individual flavor

28

Produtos de Lúpulo Convencionais

Problemas com o lúpulo em flor

– Logística

– Heterogeneidade

– Estabilidade

– Dosagem Automática

– Rendimentos

– Clarificação do mosto

Produtos convencionais de lúpulos devem superar as

desvantagem do lúpulo inteiro sem mudanças químicas das

substâncias através de um processo suave.

29

Lúpulos em Flor

• Em fardos: presença de oxigênio!

• Em pacotes com gás: inerte como os pellets

• HVG produz Vakupacks= lúpulo inteiro

prensado (500kg/m3): embalado em

embalagens a vácuo; glândulas de lupulina

são quebradas (melhor extração de óleos)

30

Pellets

• Pellet normal= Tipo 90; rendimento pprox. 90-

96kg pellets para 100 kg de lúpulo;

• Pellets enriquecidos= tipo 45; rendimento

approx. 45-90kg pellets para 100 kg de lúpulo;

alfa e óleos enriquecisod até o dobro da flor

31

Fluxograma do Pellet normal

32

Pellet enriquecido

• Separação das glândulas de lupulina das folhas (resíduo)

• A separação só é possível com glândulas de lupulina duras

• A fase líquida da resina e óleo na lupulina deve ser dura, a qual

precisa de temperaturas abaixo de -20°C

33

Glândulas de Lupulina

34

Fluxograma do pellet enriquecido

35

Comparação do pellet normal e enriquecido (valores em %rel. A quantidades da flor)

36

Fases sensíveis durante a produção do pellet

Temperatura Tempo de exposição

Kilning < 60 °C < 30 min

Grinding < 20 °C poucos segundos

Sieving for Type 45 < -30 °C -

Mixing powder < 20 °C < 120 min

Pelletiziation < 55 °C poucos segundos

Pellet cooling < 18 °C < 20 min

Empacotamento

• Difusão de oxigênio no material:

< 0.5 ml/m² * 24h * 1bar

• Mais de 95% de todos os pacotes tem menos

de 1% v/v Oxigênio

38

Extração com Dióxido de Carbono

39

Fluxograma de extração de CO2- supercrítico

40

Produção de óleo de lúpulo

41

42

A Cadeia de Qualidade do Lúpulo até o Produto

Definição de “Cadeia de Qualidade“:

• Todos os processos do lúpulo até a dosagem são partes da

cadeia de qualidade

• Objetivo de uma cadeia de qualidade ótima é a melhor

identificação possível de todos os componentes entre a

colheita da flor e a dosagem do produto

Componentes

Deterioração

Contaminação com

- Substâncias de proteção da

planta

- Metais pesados

- Micotoxinas

- Microbiologia?

Lúpulo pode ser um Risco para a Saúde?

Definição é feita normalmente de acordo com a variedade

e local de cultivo

Definição neste caso:

“Qualidade define o grau de deterioração dos

componentes da colheita até a dosagem no mosto."

Definição de "Qualidade"

Índices analíticos como degradação de alfa ou

Hop Storage Index (HSI) descreven apenas

aspectos parciais.

Todos os componentes importantes de lúpulo

sofrem com deterioração

Substâncias amargas

Substâncias de Aroma

Polifenóis

Qualidade = Frescor

Qualidade do lúpulo de acordo com a

deterioração vs. Lúpulos frescos

Categoria de frescor Perda de Alfa-ácidos Hop Storage

in % rel. Index

Fresco 0 to 10 < 0.32

Levemente deteriorado 11 to 20 0.33 to 0.40

Deteriorado 21 to 30 0.41 to 0.50

Bastante deteriorado 31 to 40 0.51 to 0.60

Envelhecido > 40 > 0.61

Colheita: Colher, secar, condicionar, embalar

Armazenamento na forma de cones

Processamento para produtos de lúpulo

Armazenagem do produto

Transporte para a cervejaria

Armazenamento e dosagem na cervejaria

Passos para a “Cadeia de Qualidade"

com produtos de lúpulo convencionais

• Qual a “temperatura exata de secagem"?

• Entendimento comum hoje: Tmax = 63 °C

• Reações enximáticas dos polifenóis não são

claras

• novas descobertas devem resultar em novas

regras

Secagem dos Lúpulos

Objetivo é a homogeneização da umidade nos

cones.

2 - 3 horas de condicionamento com ar circulando

Posterior blendagem do ar externo e interno de

acordo com a umidade desejada

• Temperatura do ar aprox. 18 °C

Condicionamento dos Lúpulos

Umidade desejada Umidade do ar

Peso - % % relativo

12 65

10 60

9 55

8 50

Correlação da umidade do ar e e umidade do lúpulo

Objetivo: Otimização da logística com danos mínimos a

membrana de lupulina

Melhor estabilidade de armazenamento atigida através

de oxidação limitada da membrana de lupulina

Requisitos para pellets enriquecidos com lupulina

(Tipo 45) as glândulas de lupulina estão intactas

Empacotamento do Lúpulo

Lupulina dos fardos

139 kg/m3 185 kg/m3

12 variedades foram guardadas em 3 diferentes

tipos de armazenamento:

- Armazenamento moderado ( 5 to 30 °C)

- Bom armazenamento ( 5 to 20 °C)

- Armazenamento frio ( 1 to 5 °C)

Testes com armazenamento

Mudanças gerais após 3 meses em % relativa

Moderado Bom Frio

Armaz. Armaz. Armaz.

Diminuição de alfa 22 18 5

Aumento do HSI 53 43 13

Resumo dos Testes

EBC 7.7

ASBC

Consequências

Armazenamento frio do lúpulo logo após a colheita

Sistemas otimizados para um armazenamento econômico

Melhoria dos Produtos de

Lúpulo

Logística

Homogeneidade

Estabilidade

Dosagem na brassagem

Produção de lúpulo vem para superar as desvantagens

do lúpulo em flor sem danificar componentes.

Passos sensíveis durante a produtção do Pellet

Product Temperature Exposure Time

Kilning < 60 °C < 30 min

Grinding < 20 °C few seconds

Sieving for Type 45 < -30 °C -

Mixing powder < 20 °C < 120 min

Pelletiziation < 55 °C few seconds

Pellet cooling < 18 °C < 20 min

Características físicas da embalagem do

Pellet

Critério Método Limites

Difusão de oxigênio DIN 53 380 <0.5 ml/m2/24 h/1 bar

Estabilidade da solda DIN 53 455 > 20 Newton

Resistência a penetração DIN 53 373 > 300 Newton

O2 no pacote vários < 0.5 vol-% O2

Características da caixas

Critério Método Limite

Teste de empilhar EN-DIN 3037 > 17 kN/m

Teste de penetração DIN 53 142 > 18 Joule

Temperatura Prosposta Para

Armazenamento dos Lúpulos e seus

Produtos

1 ano 3 anos 5 anos Lúpulo em Flor 0 °C - 20 °C não praticável

Pellets 10 to 15 °C 5 °C 0 °C

Extratos < 20 °C 10 °C 5 °C

Tempo de armazenamento

Temperatura em Container “inverno normal"

•

Temperatura em um Container"on deck"

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

23.2. 2.3. 10.3. 18.3. 26.3. 3.4.

date

°C

Temperatura em um Container "harbour"

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

15.7.

6:07

23.7.

6:07

31.7.

6:07

8.8.

6:07

16.8.

6:07

24.8.

6:07

1.9.

6:07

date

°C

Temperatura em um Container "disastrous"

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

18.9. 26.9. 4.10. 12.10. 20.10. 28.10. 05.11.

date

°C

Consequências durante o transporte do Pellet

Com a embalagem intacta apenas reações inertes

ocorrem;

Perda de Alpha 2 - 15 % relativo;

Substâncias não prazerosas serão formadas

Formação de gás

Pressão aumenta

Fura a embalagem

Gás escapa e ar penetra

Oxidação até a perda total

Época do envio (meses de inverno)

Ou preferencialmente containers refrigerados

Pellets Extrato

condição condição

Bom Moderado Bom Moderado

Kilning + conditioning 3 to 5 10 3 to 5 10

Storage of whole Hops 3 to 8 30 3 to 8 30

Production* 0 to 2 5 0 to 2 5

Storage for 1 year 3 to 6 12 1 to 2 3

Overseas shipment 2 15 0 2

Total 11 to 23 62 7 to 17 50

CONCLUSÕES Dano potencial dos alfa-ácidos (% rel.)

*Perdas de Alfa em forma de rendimento não foram levadas em conta

Pense em estoque estratégico Você como cervejeiro desenvolveu uma cerveja com uma receita especial e lúpulos definidos. Em uma colheita desfavorável, estes lúpulos são muito caros ou nem estão disponíveis.

Flores ou pellets embalados corretamente (livre de O2) armazenados a aprox. 0°C mantém qualidade por diversos anos. Seja mais independente de safras más (ou caras), especialmente no caso de lúpulos aromáticos com caráter especial.

Um produto, de alguns anos, produzido de uma boa safra é melhor do que um atual de uma safra ruim.

Regra simples: boas colheitas em quantidade geralmente são acompanhadas com alta qualidade e algumas vezes com preço spot baixo para algumas variedades.

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Resumo (1)

"Qualidade" é o grau de frescor independente de área de

plantio ou variedade de lúpulo.

A degradação de ácidos de amargor, componentes de aroma

e polifenóis da hora da colheita até o momento da utilização é

chamado de envelhecimento.

Existem métodos analíticos (indicadores de envelhecimento

como HSI), mas mais pesquisas são necessárias.

Resumo (2)

“Cadeia de qualidade" compreende todo

o processo, da colheita à dosagem no mosto.

Fazendeiro, Produtor e Cervejeiro são parceiros

na cadeia de qualidade. Eles são responsáveis

Por prevenir danos aos compostos do lúpulo.

Obrigado pela atenção!

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